（粤渝冀辽苏皖闽鄂湘津京鲁琼专用）2018-2019学年高中生物 第2章 基因和染色体的关系 微专题三 减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律及细胞图像识别学案 新人教版必修2

微专题三减数分裂中染色体、DNA等数目的 变化规律及细胞图像识别一、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律例1在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()项目减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A.甲 B乙 C丙 D丁答案B解析由题干“有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体”可知，该植物体细胞的染色体数为20条，减数第一次分裂产生的子细胞染色体数目减半，即10条染色体，减数第二次分裂前期和中期的细胞染色体都是10条，此时每条染色体都有两条姐妹染色单体，即20条染色单体；而减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体分开，形成两条子染色体，故染色体数目加倍(20条)，但染色单体消失(0条)。方法总结1减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA含量的变化(假设某生物正常体细胞中染色体数目为2n，核DNA数为2c)。细胞分裂图像分裂次数分裂时期染色体数核DNA数染色单体数减数第一次分裂间期2n2c4c04n前期2n4c4n中期2n4c4n减数第一次分裂后期2n4c4n末期2nn4c2c4n2n减数第二次分裂前期n2c2n中期n2c2n后期2n2c0末期2nn2cc02.减数分裂过程中染色体数和核DNA含量的变化曲线(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段)，染色体核DNA11。(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段)，染色体核DNA12。(3)各关键点变化的原因BC段DNA复制；DE(de)段同源染色体分离后平均分配到子细胞中；ff段着丝点分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。3减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA含量的柱形图(以二倍体生物的精子形成过程为例)(1)次级性母细胞在分裂的前期、中期与后期染色体数目不同，但DNA数目相同。(2)减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目和DNA数目相等，且染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等。(3)染色体数目为2n的生物减数分裂过程中染色体数目最多为2n，而有丝分裂过程中染色体数目最多可为4n。变式1如图表示细胞分裂过程中染色体数、核DNA含量变化相对值。下列有关ac段(不含a、c点)的叙述，正确的是()A细胞中始终存在染色单体B细胞中始终存在同源染色体C细胞中染色体和核DNA数之比由12变为11D此时期表示初级性母细胞答案A解析据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此该虚线应表示减数分裂过程中DNA的含量变化相对值，实线表示染色体数的变化相对值，其中Oa表示减数第一次分裂前的间期，b为减数第一次分裂末期，同源染色体彼此分离进入两个子细胞中，bc段处于次级性母细胞阶段，无同源染色体，c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程。ac段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体，并且染色体和核DNA数之比一直为12。二、细胞分裂图像的识别例2下图为某动物体内细胞正常分裂的一组图像，对此相关叙述正确的是()A细胞和中的DNA分子数染色体数11，细胞的子细胞叫做次级精母细胞B细胞产生的子细胞中均含有同源染色体C细胞分裂形成的是体细胞，细胞分裂形成的是精细胞或极体D等位基因的分离发生在细胞中，非等位基因的自由组合发生在细胞中答案A解析由图可知，细胞处于有丝分裂后期，每个染色体上有1个DNA分子，其分裂产生的体细胞中有两对同源染色体；细胞处于减数第一次分裂后期，其细胞质的平均分配表明该动物为雄性个体，细胞的子细胞叫做次级精母细胞；细胞的子细胞是精细胞，不会是极体；同源染色体上等位基因的分离以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合均发生在减数第一次分裂后期，即发生在细胞中。方法总结1有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(二倍体生物)项目有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期与的主要区别在于同源染色体的排列方式不同，与、与的主要区别在于有无同源染色体中期与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同，与、与的主要区别在于有无同源染色体后期与比较：中染色单体分离，中同源染色体分离。与比较：中有同源染色体，中无同源染色体。与、比较：中有染色单体，中无染色单体2.有丝分裂、减数分裂的图像识别方法(二倍体生物)变式2下图是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程，一个细胞中染色体数目变化规律的曲线和分裂过程中各分裂图像之间的对应关系图，其中错误有()A0处 B1处C2处 D4处答案C解析处为有丝分裂前期，同源染色体不联会；处为减前、中、后期，前期同源染色体联会，中期同源染色体位于赤道板两侧，后期同源染色体分离，因此共2处错误。1(2018郑州一中高一质检)某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无突变发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。对图示结果分析不正确的是()A乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制B丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合C乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的细胞D用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞的生成答案B解析乙组细胞中染色体数目和体细胞染色体数目一致，可能处于间期，有丝分裂前、中期，减数第一次分裂，减数第二次分裂后期和末期，A正确；丙组细胞中的染色体数目是体细胞的两倍，处于有丝分裂后期，不会发生非同源染色体上非等位基因的重新组合(只能发生在减数第一次分裂后期)，B错误；乙组细胞可以代表有丝分裂前期和中期，也可以代表减数第一次分裂，C正确；用药物阻断DNA复制，则细胞停留在间期，不能继续分裂，所以会减少甲组细胞的生成，D正确。2(2018大连二十四中月考)如图为细胞分裂模式图。其中能正确表示同种生物减数分裂过程顺序的是()A BC D答案B解析分析题图可知，处于减数第二次分裂前期，处于有丝分裂后期，处于减数第一次分裂后期，处于有丝分裂中期，处于减数第一次分裂前期，处于减数第二次分裂后期，由此可判断减数分裂过程的顺序是。3(2018开封高一检测)假定某动物体细胞染色体数目2n4，关于图中细胞所处时期的叙述，正确的是()A图中不含同源染色体的细胞为B为减数分裂，分别为减数第一次分裂的前、中、后期C分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期D为减数第一次分裂四分体时期，染色体数目暂时加倍答案C解析中出现了四分体，故该细胞处于减数第一次分裂前期；中存在同源染色体，且染色体着丝点排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；中发生分离的同源染色体含有姐妹染色单体，该细胞处于减数第一次分裂后期；中着丝点分裂，复制后的染色体分离，且含有同源染色体，处于有丝分裂后期；中也发生了着丝点的分裂，但没有同源染色体，处于减数第二次分裂后期。4(2018福建惠南中学期中)图中能表示人的精原细胞在减数分裂过程中核DNA和染色体数目变化的曲线图分别是()A B C D答案C解析减数分裂过程中DNA变化图：在减数第一次分裂前的间期由DNA的复制导致DNA的数量加倍；在减数第一次分裂结束，由于同源染色体的分开，分别到达2个细胞中而减半；在减数第二次分裂的末期，由于形成2个子细胞，DNA的数量再次减半，符合图中的曲线。减数分裂过程中的染色体的变化图：在减数第一次分裂过程中由于没有着丝点分裂，染色体的数目不发生变化，形成2个子细胞后，染色体的数目减半；在减数第二次分裂的后期由于着丝点的分裂，染色体的数目暂时加倍，在末期形成2个子细胞后而导致染色体的数目减半，符合图中的曲线。5(2018镇江中学模拟)如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化，请据图回答下列问题：(1)图中a段表示_过程，b段表示_过程。(2)LM核DNA含量比KL段增加一倍，原因是发生了_。(3)图中发生DNA复制过程的阶段有_、_、_(用图中字母表示)。(4)受精作用后DNA含量发生变化是由于_进行_分裂。答案(1)有丝分裂减数分裂(2)受精作用(3)BCFGNO(4)受精卵有丝解析(1)据图示可知，a段细胞进行DNA复制后，DNA含量增加一倍，分裂结束后DNA保持原来数目，即2n4n2n，由此可判断a段表示有丝分裂过程；b段细胞内DNA复制后含量增加一倍，后来减半两次，即2n4n2nn，由此可判断b段表示减数分裂。(2)LM核DNA含量比KL段增加一倍，原因是发生了受精作用。(3)DNA复制后，数目加倍，所以图中发生DNA复制过程的阶段有BC、FG、NO。(4)经受精作用所形成的受精卵进行有丝分裂，其核DNA含量变化为2n4n2n。对点训练题组一减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律1人类精子发生过程中，下列说法不正确的是()A细胞中染色单体数最多可达92条B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为答案D解析人体体细胞含有46条染色体，染色体复制后最多有92条染色单体；减数分裂间期发生基因突变或四分体时期发生交叉互换都可能使姐妹染色单体携带的遗传信息不同；染色单体的交叉互换发生在四分体时期，在同源染色体分离之前；正常情况下，一个精原细胞产生4个精子，两两相同，即一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1。2C1、C2、C3、C4是某动物体的4个细胞，其染色体数分别是n、2n、2n、4n，下列相关叙述错误的是()AC2、C3不一定是C4的子细胞BC1、C2可能是C4的子细胞CC1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中DC2、C3、C4核DNA分子比值可以是122答案B解析染色体数为n的细胞为减数分裂产生的生殖细胞，染色体数为2n的细胞可能为体细胞或减数第一次分裂及减数第二次分裂后期的细胞；染色体数为4n的细胞为有丝分裂后期的细胞，C1不可能是C4的子细胞。3若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。下列有关该图的叙述中，不正确的是()Aab可表示DNA复制Bbc可表示有丝分裂前期和中期Ccd可表示染色体的着丝点分裂Dde可表示减数第二次分裂全过程答案D解析de表示着丝点分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝点分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。4下图中甲丁为某动物(染色体数2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述错误的是()A代表染色单体B甲所处阶段发生基因的自由组合C甲丁中DNA的数量比是4221D丁图可表示有丝分裂后期答案D解析由图中数量变化关系可知：代表染色体，代表染色单体，代表DNA；甲表示减时期，故甲阶段可发生基因的自由组合；由图中可知甲丁中DNA的数量比为4221；丁中染色体数和DNA数都是n，无染色单体，染色体数是体细胞中染色体数的一半，应该处于减结束时，而有丝分裂后期染色体数和DNA数都是4n。5某同学总结了四条有关减数分裂、染色体、DNA的知识，其中不正确的是()A次级精母细胞中的DNA分子数和正常体细胞中的DNA分子数相同B减数第二次分裂后期，细胞中的染色体数等于正常体细胞中的染色体数C初级精母细胞中的染色体数和DNA分子数相同D任何一种哺乳动物的细胞中染色体数和着丝点数相同答案C解析减数分裂过程中，DNA分子复制一次，细胞分裂两次，次级精母细胞中的DNA分子数恢复到与正常体细胞相同；减数第二次分裂后期，染色体数暂时加倍，细胞中染色体数等于正常体细胞中的染色体数；初级精母细胞中的染色体含有染色单体，所以染色体数DNA分子数12；每条染色体只有一个着丝点，即染色体数与着丝点数相同。6下图是与细胞分裂相关的坐标图，下列说法符合细胞分裂事实的选项是()A甲图中 CD段一定是发生在有丝分裂后期B甲图中的AB段若是发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂C乙图中一定含有同源染色体的是AB时期和E时间点D乙图中的CD段细胞中的染色体数目为正常体细胞的一半答案C解析甲图中CD段表示因着丝点分裂，每条染色体中的DNA含量减半，上述过程既可发生在有丝分裂后期，也可发生在减数第二次分裂后期。精巢中的精原细胞通过减数分裂产生精子，或通过有丝分裂实现增殖的过程中都会发生AB段变化。乙图中AB表示染色体复制完成到减数第一次分裂完成，同源染色体没有分开；E表示受精作用完成，这两个时期内细胞中都含有同源染色体。乙图中的CD段表示减数第二次分裂，其后期由于着丝点分裂，细胞内染色体数目与正常体细胞内染色体数目相同。题组二细胞分裂图像的识别7下图为某一哺乳动物生殖发育过程中不同细胞的分裂方式示意图，下列叙述正确的是()A图中都有同源染色体B图所处时期中正在发生交叉互换C细胞在分裂末期形成细胞板，分裂成两个子细胞D一般不用该生物的性腺作为观察减数分裂的实验材料答案D解析分别为有丝分裂后期、减数第一次分裂中期、有丝分裂中期、减数第二次分裂后期，细胞中同源染色体分别有4、2、2、0对，A错误；为减数第一次分裂中期，而交叉互换发生在减数第一次分裂前期(四分体)，B错误；细胞为动物细胞，不会出现细胞板，C错误。8(2018江西九江期中)下列细胞取自同一生物体，以下说法中正确的是()A上述细胞中有8条染色单体的是B动物睾丸中不可能同时出现以上细胞C图细胞分裂结束得到的两个子细胞可能为精细胞D四个图中的染色体组数分别是4个、2个、2个、1个答案C解析根据题意和分析图示可知：细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂中期；细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞不含同源染色体，着丝点已分裂，处于减数第二次分裂后期。上述细胞中有8条染色单体的是，而中着丝点已分裂，不含染色单体，A项错误；生殖器官中的细胞既能进行减数分裂，也能进行有丝分裂，因此动物睾丸中可能同时出现以上细胞，B项错误；图细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞或(第一)极体，因此其分裂结束得到的两个子细胞可能为精细胞或(第二)极体，C项正确；四个图中的染色体组数分别是4个、2个、2个、2个，D项错误。9下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()A甲一定为次级精母细胞B乙一定为初级精母细胞C丙为次级卵母细胞或极体D丙中的M、m为一对同源染色体答案B解析甲处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或第一极体；丙处于减数第二次分裂后期，细胞质不均等分裂，是次级卵母细胞；丙中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条染色体；乙处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，是初级精母细胞。10如图所示，能表示次级卵母细胞继续分裂过程的示意图是()答案B解析次级卵母细胞分裂过程中最显著的特点是细胞质不均等分裂，且细胞中不含同源染色体。A、C含同源染色体，D细胞质均等分裂。11观察到某生物的精原细胞经减数分裂后形成了某种精细胞如下图所示。下列解释合理的是()A精细胞中发生了同源染色体的交叉互换B减数第二次分裂中一对染色单体没有相互分离C减数第二次分裂前期两条染色体多复制一次D减数第一次分裂中同源染色体没有相互分离答案D解析由图可知，精细胞中染色体没有发生交叉互换，其形成原因是减中同源染色体没有分离，而减姐妹染色单体正常分离。12下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述，正确的是() A图处于减数第一次分裂的中期，细胞内有2对姐妹染色单体B图处于减数第二次分裂的后期，细胞内有2对姐妹染色单体C图处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目恒定为8条D四幅图可排序为，可出现在该生物体精子的形成过程中答案D解析图表示减数第一次分裂中期，含2对同源染色体；图表示减数第二次分裂后期，无姐妹染色单体；图表示减数第二次分裂中期，该生物体细胞内染色体数为4条；此分裂过程可能是精子的形成过程。综合强化13如某动物细胞中核DNA含量为2个单位(c)。如图分别为一个雌性动物生殖细胞减数分裂核DNA含量变化的曲线图和细胞示意图。请据图回答下列问题：(1)细胞A是_细胞，与之相对应的曲线线段是_(以横轴上的数字段表示)。(2)细胞B有染色体组_个，与之相对应的曲线线段是_。(3)细胞C中有DNA_个单位，C细胞最终能形成_个成熟生殖细胞。(4)在曲线为4时，DNA含量变化是由于_的结果，减数第二次分裂时_分离，分别进入两个子细胞。答案(1)次级卵母细胞或极体45(2)156(3)41(4)同源染色体分离姐妹染色单体14下图为一个卵原细胞在细胞分裂过程中核DNA含量变化示意图，请分析回答下列问题：(1)AB时期的细胞叫做_，BC时期发生的变化是_。(2)ADE时期进行的是_，EF时期的细胞叫做_。(3)EFG时期进行的是_。(4)GH时期的细胞叫做_。(5)HI时期表示发生了_。IJ时期的细胞叫做_，进行的细胞分裂方式是_。答案(1)卵原细胞DNA的复制和有关蛋白质的合成(2)减数第一次分裂次级卵母细胞或(第一)极体(3)减数第二次分裂(4)卵细胞(5)受精作用受精卵有丝分裂解析(1)AB时期，染色体未复制，此时期的细胞称为卵原细胞；BC时期为减数第一次分裂前的间期，进行DNA复制和有关蛋白质的合成。(2)根据曲线中DNA含量变化特点可知，ADE时期表示减数第一次分裂；EF时期进行的是减数第二次分裂，此时的细胞称为次级卵母细胞或(第一)极体。(3)根据曲线中核DNA含量变化特点可知，EFG时期表示减数第二次分裂。(4)GH时期表示减数分裂完成，此时的细胞称为卵细胞。(5)HI时期表示受精作用，精子与卵细胞结合形成受精卵，故IJ时期的细胞称为受精卵；受精卵进行有丝分裂。15下图中甲是某高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线，乙是该生物一个细胞的局部结构模式图。请分析回答下列问题：(1)该生物个体发育的起点是通过甲图中的_形成的，在个体发育过程中进行_过程。(2)姐妹染色单体分离发生在_期和_期。(3)乙图细胞所处的分裂时期属于甲图中(填数字)阶段；该生物细胞中染色体数最多有_条。(4)乙图细胞的分裂方式与其他体细胞的分裂方式相比，其本质区别是_，具有这种细胞分裂方式进行生殖的生物，其后代有利于在自然选择中进化，体现其优越性。答案(1)B受精作用C有丝分裂(2)减数第二次分裂后有丝分裂后(3)16(4)子细胞染色体数目减半17